ASML成全球最大半导体设备商，凭什么？

原创芯世相 2024-02-20 15:09

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ASML的销售额突飞猛进

SEMI在2023年12月12日宣布，尽管预计2023年全球半导体制造设备市场将比2022年的1,074亿美元下降6.1％，但有一些半导体设备制造商不顾这种下降趋势，迅速扩大了销售额。荷兰的ASML在光刻机领域占据的市场份额超过了90％。

图1显示了主要半导体设备制造商的销售额变化情况。该图仅列出了前五家公司基于每家公司的财务报告直到2023年的销售额。结果显示，ASML超过了美国应用材料公司（AMAT），跃居世界第一。ASML在过去4至5年间的增长势头惊人，其销售额的增长趋势几乎接近垂直。

图 1 主要半导体设备制造商的销售趋势（仅截止到 2023 年的前五家公司）；资料来源：作者根据《电子期刊》出版的《半导体设备数据库》、野村证券的数据以及各公司的财务报告数据编制而成。

再次看看图1，可以看出第5名以上和第6名以下之间存在着巨大差距。ASML排名第一，销售额为298亿美元，第二名的AMAT为265亿美元，第三名的美国Lam Research为174亿美元，第四名的东京电子（TEL）为157亿美元，第五名的美国KLA为105亿美元，而第六名的SCREEN仅为22.3亿美元（基于2022年的销售额）。可以说，除非发生奇迹，否则第6名以下的设备制造商很难与前五名竞争。

此外，即使是前五名中，“第一名ASML＆第二名AMAT”和“第三名Lam＆第四名TEL”之间也存在很大差距。此外，第五名的KLA与第三和第四名之间也有很大的差距。在这种情况下，即使在前五名中，排名几乎已经确定，“ASML与AMAT的竞争”或“Lam与TEL的第三名竞争”可能会存在，但未来可能不会发生太大的排名变化。

然而，ASML的快速增长令人惊讶。因此，本文将探讨ASML爆炸性增长的原因。

首先，分析ASML过去三年的季度销售额。其次，通过回顾2011年至2023年12年间的销售额，确定ASML增长的关键转折点。最后，展望ASML的未来增长。

先总体说一下结论，ASML高速增长的原因可能是先进的极紫外（EUV）光刻机的普及以及中国大陆对ArF光刻机的大量采购。此外，据报道，自去年（2023年）年底至2024年，ASML将发货10台EUV的下一代High NA EUV设备。

据说，High NA的镜头数值孔径（NA）是0.55，是目前使用的EUV（NA = 0.33）的两倍以上的价格。因此，预计ASML的强劲增长将持续下去。

ASML每个季度的光刻设备出货数量

图2显示了ASML每个季度的光刻机出货数量。可以看出，ASML出货最多的是KrF。KrF在2022年第一季度前后每季度大约为30台左右，但随后出货数量增加，到了2023年第四季度达到了54台。这是因为近年来世界各地都在努力扩大半导体制造能力。因为KrF无论是在先进还是成熟技术上，都在半导体制造中被广泛需要。

图 2 ASML 按光刻机类型分类的季度出货量；资料来源：作者根据 ASML 财务报告和其他来源的数据编写。

KrF之后出货数量最多的是ArF液浸。ArF液浸的出货数量在2022年前基本上每季度约为20台，但进入2023年，Q1为25台，Q2为39台，Q3为32台，Q4为29台，出货数量急剧增加。

这背后的原因是，荷兰政府与美国一样对中国大陆实施了出口限制，自2023年9月起，ASML无法将ArF液浸设备出口到中国大陆。因此，一些公司在禁令生效前大量采购ArF液浸设备，导致ArF液浸的出货数量激增。

在KrF和ArF之后，出货数量最多的是EUV和i线，大约每季度十几台左右。而出货数量最少的是ArF干式，每季度大约为5到10台。

接下来，我们来看看ASML的各种光刻设备的销售额。

ASML的主要收入来源

是EUV和ArF液浸

图3显示了ASML每个季度的光刻机销售额比例和金额。从图3A可以看出，ASML的主要收入来源是EUV和ArF液浸。尽管波动较大，但两者的销售额比例都在30%到50%之间。而出货数量最多的KrF则在10%左右。

图 3 ASML 按光刻机类型分类的季度销售额（百分比）；资料来源：作者根据 ASML 财务报告和其他来源的数据编制。

接着，我们来看看图3B中各种光刻机的销售额。可以看出，进入2023年后，ArF液浸急剧扩大，Q2和Q3的销售额超过了EUV，引人注目。

在这里，我们计算了每种光刻设备的单台价格，金额单位为百万欧元。计算结果显示，i线为430万欧元，KrF为1000万欧元，ArF干式为1960万欧元，ArF液浸为6120万欧元，EUV为1亿5000万欧元。随着技术的先进，光刻设备的价格也随之增高。简直是高得离谱。与其他制造设备相比，价格高出一个到两个数量级。

因此，EUV每台价格高达240亿日元，为ASML的销售额贡献了很大一部分。

此外，由于ArF液浸每台价格也接近100亿日元，并且出货数量是EUV的两倍以上，因此ArF液浸也对ASML的销售额有很大的贡献。

那么，购买这种昂贵的光刻设备的是哪些国家/地区呢？

中国台湾、韩国和中国大陆是最大的客户

图4显示了ASML每个季度各地区的销售额比例和金额。首先，从图4A可以看出，2022年第一季度中国大陆曾一度超过中国台湾和韩国。但除此之外，从2020年第四季度到2023年第一季度，中国台湾拥有TSMC和韩国拥有三星和SK海力士，一直占据着销售额比例的前两名。

图 4 ASML 按地区分类的季度销售额（百分比）；资料来源：作者根据 ASML 财务报告和其他来源的数据编制。

然而，从2023年第二季度开始，中国大陆的销售额比例急剧增长，超过了中国台湾和韩国，成为了第一名。中国大陆的比例在第三季度达到了46%，第四季度也达到了39%。换句话说，对于ASML来说，2023年下半年中国大陆成为了最大的客户。

ASML的光刻机出货量变化

在图2中，对过去3年各个曝光设备的出货量进行了分析。然而，笔者希望更长期地了解ASML过去出货了多少台光刻机。因此，笔者尽可能地阅读了ASML的年度报告，并将2011年至2023年各类光刻机的出货量制作成了图表（见图5）。虽然我本来也想知道2010年以前的情况，但遗憾的是，2010年以前的年度报告中并未提及各类光刻机的出货量。

图 5：ASML 按光刻机类型分类的出货量；资料来源：作者根据 ASML 年报和财务报告中的数据编写。

重新看一下图5，可以发现自2019年以来，KrF的出货量急剧增加。在2019年之前，每年不到80台，但从2020年开始呈直线增长，到2023年已经出货了184台。这是因为，正如前文所述，自2020年以来，全球各地区都在积极扩大半导体制造能力，无论是先进技术还是成熟技术，对KrF的需求都急剧增加。

另一方面，ArF液浸每年出货量大约在80台左右，但到了2023年，可能由于中国大陆的大量采购等原因，出货量突然增加到大约125台左右。然而，2024年之后，由于预计中国大陆的大量采购活动会趋于平息，ArF液浸的出货量可能会下降。

除此之外，2023年出货量排名前三的是i线55台、EUV53台、ArF干法32台。这三种光刻设备的出货量自2016年以来一直呈增长趋势。

接下来，让我们看看ASML各种曝光设备的销售额。

EUV销售额急剧增长

图6显示了2011年至2023年ASML各种曝光设备的销售额变化。在2019年之前，ArF液浸的销售额最大，但从2016年左右开始，EUV的销售额急剧增长，并于2020年超过了ArF液浸，成为ASML最大的赚钱项目。然而，自2022年以后，由于中国大陆的大量采购，ArF液浸的销售额急剧上升，到2023年，EUV的销售额为92.14亿欧元，ArF液浸的销售额为89.95亿欧元，几乎相当。

图 6 ASML 按光刻机类型分类的销售额；资料来源：作者根据 ASML 年报和财务报告中的数据编写。

此外，除了EUV和ArF液浸之外，其他光刻设备的销售额也在增加，2023年按金额排名前三的是KrF 21.94亿欧元、ArF干法8.78亿欧元、i线2.19亿欧元。

那么，2024年之后会怎样呢？2024年后ArF液浸销售额可能会暂时下降。

另一方面，除了ArF液浸之外的其他光刻设备的销售额可能会增加。特别是，EUV的销售额增长将尤为显著。原因是，随着NA=0.33的EUV出货量继续增加，High NA的出货量也开始正式启动。

根据2024年2月10日路透社的报道，High NA的设备价格为3.5亿美元。如果以1美元=150日元计算，那么高NA的价格将达到525亿日元。这是NA=0.33的EUV价格240亿日元的两倍以上。

此外，有报道称，ASML在2023年底向英特尔交付了10台High NA设备，并预计在2024年内出货10台High NA设备。如果这是事实，那么2024年EUV的销售额将达到极高水平。据推测，其中6台已被英特尔收入囊中。此外，还有计划到2028年每年生产20台High NA设备。

ASML的地区销售额

在2011年至2018年左右，中国台湾、韩国和美国这三个国家占据了销售额的前三名。然而，自2018年以后，美国的销售额保持稳定，而中国台湾和韩国的销售额大幅增加。这主要是因为中国台湾的台积电和韩国的三星展开了激烈的EUV技术引入竞争。

随后，中国大陆在2020年超过了美国，在2023年大幅增加了销售额，并在2023年超过了韩国，增长接近与中国台湾并列第一的水平。2023年的销售额依次为：中国台湾65.82亿欧元，中国大陆63.62亿欧元，韩国52.65亿欧元，美国21.94亿欧元，欧洲8.78亿欧元，日本4.39亿欧元，新加坡2.19亿欧元。

展望未来，可以预见，销售额在2022年至2023年间下降的中国台湾和韩国将在2024年后再次上升。此外，美国将引入总共6台High NA设备，预计也将大幅增长。相反，由于中国大陆无法进行ArF液浸的大量采购，2024年后中国大陆的销售额可能会下降。

ASML的展望

最后，回顾了ASML自2011年至2023年的销售额，展望未来的发展（见图8）。ASML的销售额似乎有两个拐点。